特許 7502104 滑車装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-10

(45)【発行日】2024-06-18

(54)【発明の名称】滑車装置

(51)【国際特許分類】

   B66D 1/36 20060101AFI20240611BHJP

【ＦＩ】

B66D1/36 D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020125047

(22)【出願日】2020-07-22

(65)【公開番号】P2022021470

(43)【公開日】2022-02-03

【審査請求日】2023-04-20

(73)【特許権者】

【識別番号】508107630

【氏名又は名称】株式会社南星機械

(74)【代理人】

【識別番号】100087745

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 善廣

(74)【代理人】

【識別番号】100160314

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 公芳

(74)【代理人】

【識別番号】100134038

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 薫央

(74)【代理人】

【識別番号】100150968

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 悠有子

(72)【発明者】

【氏名】中重 友和

【審査官】山田 拓実

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６３－１２３５８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実公昭６１－００５４１３（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】特開２００１－３０２１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１２３０８７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００３－３０６２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１４４８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１４０４９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｄ １／００－５／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定先に固定され、一端側がウインチに接続されて巻き取られるワイヤーロープを案内する滑車装置であって、
第一回転軸周りに回転し、前記ワイヤーロープを前記ウインチに案内するためのＶ字溝を外周に有する案内滑車と、
前記第一回転軸に対して略直交する方向に伸びる第二回転軸周りに回転し、前記ワイヤーロープが前記ウインチに巻き取られる際に前記ワイヤーロープとの摩擦により回転し、前記第一回転軸の方向に平行な方向に前記案内滑車を挟んで配置される２個のローラを有する第一補助ローラと、
前記第一回転軸と平行な方向に伸びる第三回転軸周りに回転し、前記ワイヤーロープを介して前記外周と対向する位置に配置され、前記ワイヤーロープが前記ウインチに巻き取られる際に前記ワイヤーロープとの摩擦により回転する第二補助ローラと、を備え、
前記ワイヤーロープが前記案内滑車の前記Ｖ字溝から外れ、前記一端と反対の他端側が前記一端側に対して角度を成す場合、前記第一補助ローラおよび前記第二補助ローラが回転し前記ワイヤーロープを前記ウインチに案内する、滑車装置。

【請求項2】

前記第一補助ローラは、前記第一回転軸に関して前記ウインチと反対側に配置される、請求項１記載の滑車装置。

【請求項3】

前記第一補助ローラは、前記第一回転軸に沿う方向視において、前記第一回転軸および前記第二回転軸に直交する方向であって、前記ウインチから離れる方向における前記案内滑車の端部と、前記第一補助ローラの端部とが、略一致するように配置される、請求項１または２項記載の滑車装置。

【請求項4】

前記第一回転軸を介して前記案内滑車を支持し、前記第二回転軸を介して前記第一補助ローラを支持し、前記案内滑車および前記第一補助ローラを前記固定先に取り付ける取付部をさらに備え、
前記取付部は、前記案内滑車を案内された前記ワイヤーロープの他端側を前記第一補助ローラと干渉させる一方、前記取付部の構造物とは干渉させない形状を有する、請求項１から３のいずれか一項記載の滑車装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウインチに巻き取られるワイヤーロープの方向を案内する滑車装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ウインチが搭載された作業車に搭載される滑車装置が知られている。この滑車装置は、例えば丸太などの運搬物を吊り上げるワイヤーロープがウインチに正しく巻き取られるように、ワイヤーロープの方向を案内する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－０４００９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ワイヤーロープがウインチに巻き取られる際、ワイヤーロープは滑車の外周に形成される溝などに案内され、ウインチに巻き取られることが望ましい。しかしながら、丸太と作業車との位置によっては、丸太と滑車との間のワイヤーロープの方向が、ウインチの巻取方向に対して異なる場合もあり得る。例えば、巻取方向が作業車の前後方向に沿い、丸太と滑車との間のワイヤーロープの方向が作業車の左右方向に沿うような場合も起こり得る。

【0005】

ここで、滑車装置は、作業車のアームやブームにブラケットなどの取付部材を介して取り付けられる。丸太と滑車との間のワイヤーロープの方向と、ウインチの巻取方向との成す角度が大きくなった場合（例えば９０度）、丸太と滑車との間のワイヤーロープが巻き取り時に取付部材に擦れてしまい、損傷する虞がある。このため、丸太と滑車との間のワイヤーロープの方向を考慮しながら、限られた範囲で物体を運搬する必要がある。

【0006】

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、広範囲な運搬作業を可能とする滑車装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る滑車装置は、上述した課題を解決するために、固定先に固定され、一端側がウインチに接続されて巻き取られるワイヤーロープを案内する滑車装置であって、第一回転軸周りに回転し、前記ワイヤーロープを前記ウインチに案内するためのＶ字溝を外周に有する案内滑車と、前記第一回転軸に対して略直交する方向に伸びる第二回転軸周りに回転し、前記ワイヤーロープが前記ウインチに巻き取られる際に前記ワイヤーロープとの摩擦により回転し、前記第一回転軸の方向に平行な方向に前記案内滑車を挟んで配置される２個のローラを有する第一補助ローラと、前記第一回転軸と平行な方向に伸びる第三回転軸周りに回転し、前記ワイヤーロープを介して前記外周と対向する位置に配置され、前記ワイヤーロープが前記ウインチに巻き取られる際に前記ワイヤーロープとの摩擦により回転する第二補助ローラと、を備え、前記ワイヤーロープが前記案内滑車の前記Ｖ字溝から外れ、前記一端と反対の他端側が前記一端側に対して角度を成す場合、前記第一補助ローラおよび前記第二補助ローラが回転し前記ワイヤーロープを前記ウインチに案内する。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る滑車装置においては、広範囲な運搬作業ができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る滑車装置を搭載した油圧ショベルの全体構成図。

【図2】図１の滑車装置を特に拡大した説明図。

【図3】図１の滑車装置を前方視で示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明に係る滑車装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

【0011】

図１は、本発明に係る滑車装置を搭載した油圧ショベル１の全体構成図である。

【0012】

以下の説明においては、「前」、「後」、「上」、「下」、「右」、および「左」は、図１から図３における定義「Ｆｒ．」、「Ｒｅ．」、「Ｔｏ．」、「Ｂｏ．」、「Ｒ」、および「Ｌ」に従う。なお、油圧ショベル１の前進方向を「前」とする。図２および図３においては、説明の便宜上、案内滑車２１の滑車回転軸２２が左右方向に沿い、右補助ローラ２５および左補助ローラ２６の右補助ローラ回転軸２７および左補助ローラ回転軸２８が上下方向に沿い、ウインチ１６と案内滑車２１とを結ぶ方向、すなわちウインチ１６の巻取方向が前後方向に沿うものとして、図示および説明する。

【0013】

滑車装置２０は、一例として示す油圧ショベル１などの作業車に取り付けられることにより使用される。油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２上に旋回自在に設けられた上部旋回体３と、上部旋回体３に取り付けられた作業機４と、を備える。また、上部旋回体３は、運転席を覆うキャノピ５や、エンジンルーム（図示せず）を有する。

【0014】

作業機４は、ブーム６と、ブーム６の先端部に接続されたアーム７と、アーム７の先端部に接続されたウッドグラップル８と、を備える。このウッドグラップル８は、一対の把持爪８ａを備える。把持爪８ａは、木材をつかんで束ねたり、運搬したり、積み重ねたりする動作を行う。なお、ブーム６、アーム７およびウッドグラップル８は、それぞれに設けられたシリンダ９、１０、１１の伸縮によってそれぞれ上下方向、または前後方向に回動する。

【0015】

油圧ショベル１は、ワイヤーロープ１５と、ウインチ１６と、滑車装置２０と、をさらに有する。

【0016】

ワイヤーロープ１５（以下、単にロープ１５という。）は、一端側１５ｂがウインチ１６に接続され、他端側１５ａが地引集材の対象となる丸太（木材）を吊り上げるために連結されて使用される。以下、一端側１５ｂという場合は、案内滑車２１よりもウインチ１６側をいい、他端側１５ａという場合は、案内滑車２１よりも丸太（運搬物）側をいう。

【0017】

ウインチ１６は、ロープ１５の一端側１５ｂ（一端）と連結されて、ロープ１５を巻き出しまたは巻き取る。ウインチ１６は、油圧ショベル１のブーム６の下側に固定されている。滑車装置２０は、ウインチ１６に巻き取られるロープ１５の他端側１５ａをウインチ１６へ案内し、乱巻きなどが発生しないようにするために設けられる。滑車装置２０は、油圧ショベル１のブーム６の下側であって、ウインチ１６が設けられる位置よりも前方に固定されている。

【0018】

ここで、図２は、図１の滑車装置２０を特に拡大した右方向視で示す説明図である。
図３は、図１の滑車装置２０を前方視で示す説明図である。

【0019】

滑車装置２０は、案内滑車２１と、右補助ローラ２５と、左補助ローラ２６と、上補助ローラ３０と、ブラケット３５と、を有する。

【0020】

案内滑車２１は、略左右方向に沿う滑車回転軸２２（第一回転軸）を有し、この滑車回転軸２２周りに回転する。案内滑車２１は、ロープ１５を案内する外周２３を有する。外周２３は、中心に向かって凹となり、ロープ１５を案内するためのＶ字溝２４を有する。

【0021】

右補助ローラ２５および左補助ローラ２６（第一補助ローラ、以下、右補助ローラ２５および左補助ローラ２６を区別しない場合は、単に左右補助ローラ２５、２６という。）は、滑車回転軸２２に対して略直交する方向である略上下方向に沿う右補助ローラ回転軸２７および左補助ローラ回転軸２８（第二回転軸、以下、右補助ローラ回転軸２７および左補助ローラ回転軸２８を区別しない場合は、単に左右補助ローラ回転軸２７、２８という。）を有する。左右補助ローラ２５、２６は、それぞれ左右補助ローラ回転軸２７、２８周りに回転する。左右補助ローラ２５、２６は、滑車回転軸２２に関してウインチ１６の反対側、すなわち滑車回転軸２２よりも前方に配置される。

【0022】

また、左右補助ローラ２５、２６は、滑車回転軸２２の方向に平行な方向に案内滑車２１を挟んで対向配置される。具体的には、左右補助ローラ２５、２６は、図２に示すように、案内滑車２１を左右方向視（第一回転軸に沿う方向視）した場合に、前後方向（第一回転軸および第二回転軸に直交する方向）における案内滑車２１の前端部（ウインチ１６から離れる方向における端部）と、左右補助ローラ２５、２６の前端部（ウインチ１６から離れる方向における端部）とが略一致し重なり合うように配置される。案内滑車２１の前端部は、左右方向視した場合（図２の場合）の案内滑車２１の最も前方に位置し、案内滑車２１の上下方向に沿う接線からなる。左右補助ローラ２５、２６の前端部は、左右方向視した場合の、左右補助ローラ２５、２６の外周の最も前方に位置する外縁からなる。すなわち、案内滑車２１の上下方向に沿う接線と、左右補助ローラ２５、２６の外周の最も前方に位置する外縁とは、略重なり合う。

【0023】

左右補助ローラ２５、２６は、案内滑車２１のＶ字溝２４を外れたロープ１５の他端側１５ａの可動範囲に位置するように軸方向の長さが設定されるのが好ましい。例えば、軸方向の長さは、少なくとも上補助ローラ３０（上補助ローラ３０の下端３０ａ）と案内滑車２１の滑車回転軸２２との間をカバーするような長さであることが好ましい。

【0024】

上補助ローラ３０（第二補助ローラ）は、滑車回転軸２２に対して平行な方向に伸び、略左右方向に沿う上補助ローラ回転軸３１（第三回転軸）を有し、上補助ローラ回転軸３１周りに回転する。上補助ローラ３０は、案内滑車２１の外周２３（Ｖ字溝２４）を案内されるロープ１５を介して、外周２３と対向する位置であって、案内滑車２１と、ブーム６との間に配置される。上補助ローラ３０は、案内滑車２１を案内されるロープ１５の案内滑車２１よりもブーム６側への移動を制限するような位置に配置するのが好ましい。すなわち、上補助ローラ３０（上補助ローラ回転軸３１）が、滑車回転軸２２より前方であって、左右補助ローラ回転軸２７、２８よりも後方（滑車回転軸２２と左右補助ローラ回転軸２７、２８との間）に位置されるのが好ましい。また、上補助ローラ３０は、軸方向の長さが、案内滑車２１の軸方向の長さ以上であることが好ましい。

【0025】

ブラケット３５（取付部）は、案内滑車２１、左右補助ローラ２５、２６および上補助ローラ３０を、ブーム６に取り付ける。ブラケット３５は、図３に示すように、下方に張り出すようにブーム６の下側に取り付けられ、固定部３６と、滑車支持部３７と、を有する。

【0026】

固定部３６は、ブラケット３５をブーム６の下側に対して固定する部分である。滑車支持部３７は、固定部３６より下方に伸びた、対向する一対のプレート状部材であり、第一支持部３８、第二支持部３９および第三支持部４０を有する。

【0027】

第一支持部３８は、滑車回転軸２２を介して案内滑車２１を支持する構造を有する部分であり、滑車回転軸２２の両端を滑車支持部３７に渡すように支持する。すなわち、滑車支持部３７は、滑車回転軸２２（および上補助ローラ回転軸３１）の伸びる方向に対向する一対のプレート部材である。

【0028】

第二支持部３９は、左右補助ローラ回転軸２７、２８を介して左右補助ローラ２５、２６を支持する構造を有する部分であり、右補助ローラ回転軸２７の一端を右側に位置する滑車支持部３７が、左補助ローラ回転軸２８の一端を左側に位置する滑車支持部３７が、それぞれ支持する。また、左右補助ローラ回転軸２７、２８の他端は、固定部３６の前方でそれぞれ指示される。

【0029】

第二支持部３９は、滑車支持部３７の前端に位置し、第二支持部３９が左右補助ローラ２５、２６同様、左右方向視した場合の案内滑車２１の前端よりも突出しないように、形成される。これにより、第二支持部３９は、案内滑車２１を案内されたロープ１５の他端側１５ａを、ロープ１５の伸びる方向に応じて左右補助ローラ２５、２６と干渉させるような形状を有する一方、第二支持部３９（ブラケット３５）の構造物とは干渉しないような形状を有する。すなわち、案内滑車２１を案内されたロープ１５の他端側１５ａは、通常時は案内滑車２１のＶ字溝２４を案内されて巻き取られ、Ｖ字溝２４を外れた場合には左右補助ローラ２５、２６に案内されて巻き取られる。

【0030】

第三支持部４０は、上補助ローラ回転軸３１を介して上補助ローラ３０を支持する構造を有する部分であり、上補助ローラ回転軸３１の両端を滑車支持部３７に渡すように支持する。

【0031】

次に、滑車装置２０の作用について説明する。

【0032】

伐採された木材（丸太）を集材するため、ロープ１５の他端（他端側１５ａの先端）は、運搬対象物としての丸太と連結され丸太を吊り上げる。ウインチ１６は、ロープ１５を巻き取ることにより、丸太を引き寄せる。ロープ１５は、滑車装置２０によりウインチ１６に正しく巻き取られるように案内される。このとき、ウインチ１６、案内滑車２１および丸太とを結ぶロープ１５が略直線的に伸びている場合には、ロープ１５は案内滑車２１のＶ字溝２４に適切に嵌まり、ウインチ１６に案内されることになる。

【0033】

しかし、丸太の位置によっては、丸太と案内滑車２１とを結ぶ他端側１５ａの伸びる方向が、ウインチ１６と案内滑車２１とを結ぶ方向、すなわちウインチ１６の巻取方向に対して直角近い角度を成すことが起こり得る。滑車装置２０が案内滑車２１のみを有する場合（左右補助ローラ２５、２６および上補助ローラ３０を有していない場合）、ロープ１５はＶ字溝２４から外れ、ブラケット３５と干渉しながら巻き取られることになる。ロープ１５は、ブラケット３５と摩擦により摩耗し損傷してしまう虞がある。

【0034】

これに対し、本実施形態における滑車装置２０は、左右補助ローラ２５、２６を有する。これにより、ロープ１５がＶ字溝２４より外れ、巻取方向に対して直角近い角度を成しながら案内滑車２１を介して巻き取られるような場合であっても、ロープ１５がブラケット３５と干渉することがない。すなわち、ロープ１５が案内滑車２１のＶ字溝２４から外れ、巻取方向に対して他端側１５ａが角度を成す場合、必ず左右補助ローラ２５、２６と接触するようになっている。これにより、ロープ１５は、ロープ１５との摩擦により回転する左右補助ローラ２５、２６により案内滑車２１に案内され、ブラケット３５との接触が生じることがほぼないため、摩耗を低減でき、損傷してしまうことを低減できる。

【0035】

また、滑車装置２０は、上補助ローラ３０を有するため、ロープ１５の押さえとなって案内滑車２１の外周２３よりも上方に外れることを防止し、好適にウインチ１６に巻き取らせることができる。また、ロープ１５との摩擦により上補助ローラ３０が回転することにより、ブラケット３５との接触が生じることがほぼないため、ロープ１５は摩耗を低減でき、損傷してしまうことを低減できる。

【0036】

以上のとおり、滑車装置２０は、ロープ１５とブラケット３５との接触を考慮することなくあらゆる方向から他端側１５ａを巻き取ることができる。このため、作業者としては、他端側１５ａの方向に配慮しながらウインチ１６で巻き取る必要がないため、滑車装置２０は、広範囲で丸太などの運搬物の運搬作業を行わせることができる。

【0037】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0038】

例えば、本発明の滑車装置が油圧ショベル１のブーム６に取り付けられる例を説明したが、アーム７に取り付けられたり、油圧ショベル１以外の作業車や作業機械に取り付けられてもよい。左右補助ローラ２５、２６および上補助ローラ３０の案内滑車２１に対する配置は一例であって、これに限らない。例えば、上補助ローラ３０は、滑車回転軸２２に対してウインチ１６側に配置されるなど、種々の態様を取り得る。また、左右補助ローラ２５、２６が滑車回転軸２２に略直交する例を説明したが、「略直交」には、左右補助ローラ回転軸２７、２８の一端が開き、前方視でハの字（逆ハの字）を描くような場合も含まれる。

【符号の説明】

【0039】

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ 作業機
５ キャノピ
６ ブーム
７ アーム
８ ウッドグラップル
９ シリンダ
１０ シリンダ
１１ シリンダ
１５ ワイヤーロープ（ロープ）
１５ａ 他端側
１５ｂ 一端側
１６ ウインチ
２０ 滑車装置
２１ 案内滑車
２２ 滑車回転軸
２３ 外周
２４ Ｖ字溝
２５ 右補助ローラ
２６ 左補助ローラ
２７ 右補助ローラ回転軸
２８ 左補助ローラ回転軸
３０ 上補助ローラ
３１ 上補助ローラ回転軸
３５ ブラケット
３６ 固定部
３７ 滑車支持部
３８ 第一支持部
３９ 第二支持部
４０ 第三支持部

【図1】

【図2】

【図3】